Биологиялық мембраналар

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Қ. А. Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университеті

факультеті

кафедрасы

СӨЖ

Тақырыбы:

Қабылдаған:.

Орындаған:.

Тобы:.

Түркістан - 2013 ж.

Жоспар

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім

Биологиялық мембраналардың қызметі
Биологиялық мембраналардың құрылысы

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Биологиялық мембраналардың қызметі

Өздігінен өмір сүретін, дамитын және көбейетін элементар тірі жүйе - тірі жасуша, ол барлық жануарлар мен өсімдіктердің негізі. Жасушаның жасушалық органеллдің өмір сүруінің басты шарттары мыналар:

Біріншіден - қоршаған ортамен салыстырғанда автономдығы, яғни жасушаның заттары қоршаған ортаның заттарымен араласпауы керек, жасушада және оның жеке бѳліктерінде ѳтетін химиялық реакцияның ѳзін-ѳзі автономды басқару мүмкіншілігі сақталуы кажет.

Екіншіден - қоршаған ортамен байланыс. Жасуша мен қоршаған ортаның арасындағы байланыс энергия мен зат алмасуының реттелген түрде үздіксіз жүруі;

Үшіншіден - қоршаған ортадан оқшаулануы және сол ортамен тығыз байланысынын бірлестігі - тірі ағзаның барлық деңгейдегі ұйымдасу қызметінің басты шарты. Сондықтан жасушаның өмір сүруінің басты шарты, ол биологиялық мембраналар.

Биологиялык мембраналардың мынадай негізгі үш қызметі бар: бѳгеттік (барьерлік), матрицалық және механикалық.

1. Бөгеттік (барьерлік) қызметі мынада: қоршаған орта мен жасушаның арасында тандамалы (селективті), кезекпен, белсенді және енжар зат алмасу процестері жүреді. Тандамалы дейтін себебі биологиялық мембрана арқылы заттың бір тобы тасымалданса, басқа топқа жататын заттар тасымалданбайды; кезекпен дейтін себебі тасымалданатын заттар жасушаның жұмысына сәйкес мембранадан кезектесіп ретімен өтеді; белсенді дейтін себебі заттар таралымы (концентрациясы) аз жерден таралымы кѳп жерге қарай тасымалданады; енжар дейтін себебі тасымалдану зат таралымы кѳп жерден таралымы аз жерге қарай жүреді.

2. Матрицалык - мембранадағы ақуыздардың орналасуын, олардың бағытын және ѳзара ұтымды әсерлесуін қамтамасыз етеді.

3. Механикалык - жасушадар және жасуша ішіндегі құрылымдар берік болып ѳзін-ѳзі басқарады.

Сонымен катар биологиялык мембраналар тағы да мынадай қыз-меттер атқарады:
- энергетикалық - митохондрийдің ішкі мембраналарында АТФ-ті синтездеу және хлоропласт мембранасында фотосинтездеу;

биопотенциаддарды өндіру және оларды тарату; рецепторлық (механикалык, акустикалық, иіс сезу, көру, химиялық, жылу рецепциясы) және т. б. қызметтер.

Тіршілікті қамтамасыз етуде мембрананың ауданынын ролі аса зор. Қалыпты жағдайда барлық мембраналардың аудандарының қосындысы ондаған мың шаршы метрге жетеді.

Кѳпшілік аурулар мембрана қызметінің калыпты күйден патологиялық күйге ауысуынан болады. Оған мысал ретінде канцерогенді, артериосклерозді, вирустық және инфекциялык ауруларды, улануды, ультракүлгін сәулемен күюді және т. б. айтуға болады. Емдеу жұмысы -мембрана жұмысын қалпына келтіру мақсатында жүргізіледі.

Қазіргі кезде жасушалар құрылымының қызметін қамтамасыз етуде мембрананың маңызы аса зор екені дәлелденді. Мембрана цитоплазманы түгел қоршап, оны қоршаған ортадан бѳліп тұрады. Заттың жасушаға өтуі немесе жасушадан шығуы мембрананың қасиетіне тығыз байланысты. Сонымен қатар, сыртқы қабын құрайды. Ол оргонойдтар: ядролар, митохондрий, лизосом, Гольджи аппараты және эндоплазматикалық ретикулум.

Биологиялық мембраналардың құрылысы

Биологиялык мембрана қосылысының алғашқы моделін 1902 жылы Отвертон деген ғалым, осыны басты негізге ала отырып мембранлар фосфолипидтердің жұқа қабатынан тұрады деген және полярлық емес орталардың шекара беттерінде (мысалы, су мен ауа немесе су мен май) фосфолипидтер бірмолекулалық қабат құрайды.

Липид молекулаларының ұзындығы 3, 5 нм, ақуыздың бір қабатының қалындығы 1 нм-ден аспайды деп есептегенде жасуша мембранасының қалындығы мөлшермен 8 нм болады. Сонымен қатар ақуыздың бір молекуласына липидтердің мөлшермен 75-90 молекулалары келеді деп саналады. Осы нәтиже электрондық микроскопты қолданып жүргізілген тәжірибенің қорытындысына сәйкес келген.

Бірақ мембрана липидтік қос қабат қана емес. Мембранада ақуыз (белок) молекулалары да бар екені тәжірибе жүзінде дәлелденген. Мысалы: жасуша мембранасының беттік керілу коэффициентін өлшегенде ол ақуыз бен судың шектелген бетіндегі беттік керілу коэффициентіне жуық болып (ақуыз-су δ = 10 4 н/м ), липидтер мен су шекарасыніың беттік керілу коэффициентінен (ақуыз-су δ = 10 -2 н/м ) аз болған.

Осындай қарама-қайшылық Даниэл мен Девсонның моделінде жойылды. Бұл модельді «бутерброд» моделі дейді.

Бұл модель мембрананы үш қабатты деп қарастырады: сыртқы беттерінде ақуыз молекулалары, ішкі бетіңде липидтер молекулалары орналасқан. Осы модель биофизика саласында 40 жылға жуық өмір сүрді.

Биологиялық мембраналарды зерттеуде аса күрделі физикалық әдістер колданылады. Солардың ішінде электрондық микроскоптың, рентген құрылымдық анализдің және радиоспектроскопияның (ЭПР және ЯМР) алатын орны бөлек. 1972 жылы Сингер мен Никольсон биологиялық мембрананың сұйықтық-мозаикалық-моделін ұсынды.

Осы модель бойынша биологиялық мембрананың негізі - қос қабатты фосфолипидтің ішінде ақуыздар орналасқан. Ол ақуыздар алтынға батырылған асыл тас сияқты орналасқан. Ақуыздар сыртқы (перифериялық) және интегралды болып екіге бөлінеді. Қалыпты физиологиялық жағдайда липидтер сұйық күйде болады.

Осы қасиетті мембрананың ішіндегі ақуыздарды жүзіп жүрген фосфолипидтермен теңестіреді. Мозаикалық модельдердің осындай қасиеті химиялық анализде дәлелденген. Мысалы, әр мембранада ақуыз бен фосфолипидтердің қатынасы әр түрлі болады: миэлиндік мембранада ақуыздар липидтерге қарағанда 2, 5 ece көп болса, эритроциттерде керісінше 2, 5 ece аз болады.

Биологиялық мембранада фосфолипидтермен қатар басқадай химиялық қосылыстар болады. Жануарлар мембранасында фосфолипид пен ақуызға қарағанда холестерин кѳп болады. Сонымен қатар мембранада гликолипидтер, гликопротеидтер де болады.

Мембрана құрылысының сұйықтық - мозаикалық моделі қазіргі уакытта аса кең тараған. Бірақ, ол модель де мембрана туралы толық мәлімет бере алмайды. Атап айтқанда, ақуыздар сұйық күйдегі липидтердің ішінде еркін «жүзіп» жүре алмайды. Олар (ақуыздар) кейде жасушаның ішкі құрылысында (цитоплазматикалық) тұрып қалады. Осындай құрылымға микрофиламенттер мен микротүтіктер жатады. Микротүтіктер - диаметрі 300 нм - ерекше ақуыздан (тубулин) тұратын қуыс цилиндрлар. Олар жасушаның жұмысына елеулі әсер етуі мүмкін.

Сонымен қатар, мембранада липидтердің барлығы да қос қабатты болып орналаспайды. Мембрананың липидтік фазасында липидтер молекулалары қос қабаттық құрылым емес, мицеллалар құрайтыны физикалық тәсілдермен дәлелденген Биофизиканың негізгі мақсаты - мембрананың құрылымдық негізін, яғни, қос қабатты фосфолипидтік молекулаларды зерттеу. Жасуша мембранасындағы негізгі липидтердің бірі - лецитин.

Лецитиннің фосфолипидтік молекуласының полярлық басы (фосфор қышкылының туындысы) және ұзынша келген полярлық емес құйрығы (майлы кышкылдардың қалдығы) бар. Фосфолипид молекуласынын басында бір-бірінен белгілі бір арақашықтықта орналаскан лецитиннің зарядталған екі тобы бар. Таңбалары карама-қарсы, абсолюттік шамалары тең зарядтар электрлік диполь құрайды. Мембранада түрліше фосфолипидтер бар. Мысалы эритроцит мембранасында 20-ға жуық фосфолипидтер болады. Молекулалардың полярлық бастарының химиялық құрамы да әр түрлі.

Қорытынды

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.